Kode Matakuliah:
ET3000
Bobot sks:
3
Semester:
2
Unit Penanggung Jawab:
Teknik Telekomunikasi
Sifat:
Wajib
Nama Matakuliah
Medan Elektromagnetik II Electromagnetic Fields II
Silabus Ringkas
5. Gelombang datar menumbuk perbatasan secara tegak lurus
6. Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang 7. Saluran transmisi
8. Bumbung Gelombang
5. Normal-incidence plane wave at plane boundaries 6. Oblique-incidence plane wave reflection and transmission 7. Transmission line
8. Waveguide
Silabus Lengkap
5. Gelombang datar menumbuk perbatasan secara tegak lurus: konsep dasar dari pantulan dan transmisi, pantulan dan penerusan oleh konduktor sempurna, konsep gelombang berdiri, pantulan dan penerusan pada gelombang datar yang merambat melewati banyak medium 6. Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang : konsep bidang
fasa konstan, persamaan gelombang datar yang memiliki arah rambat tidak sejajar dengan sumbu pada koordinat cartesian, pantulan oleh konduktor sempurna, gelombang pantul dan gelombang yang diteruskan oleh dielektrik sempurna, sudut Brewster, sudut kritis, aplikasi pada pada serat optik
7. Saluran transmisi : Analogi gelombang datar yang merambat pada medium bebas dengan gelombang datar pada saluran transmisi 2 konduktor, analisa sinusoidal pada saluran transmisi, mekanisme pantulan pada saluran transmisi yang dipasang secara tandem, rangkaian penyesuai impedansi dengan menggunakan potongan saluran transmisi, konsep VSWR dan penggunaannya untuk mencari harga impedansi
8. Bumbung Gelombang : konsep dasar, penurunan persamaan, frekuensi resonansi, frekuensi cut-off, mode pada bumbung gelombang, bumbung gelombang persegi, bumbung gelombang lingkaran, aplikasi bumbung gelombang.
9. Antena : Aspek fisik dari radiasi, radiasi dari elemen dipole pendek, parameter dasar antenna, pengenalan antenna kawat
5. Normal-incidence plane wave at plane boundaries : basic concept of reflected and transmited waves, reflection and transmission mechanism at percetly conducting plane, reflection and transmission of normal-incidence plane waves at multiple interfaces : analytic solution and graphic solution
6. Oblique-incidence plane wave reflection and transmission : equiphase surface concept, equations derivation for plane wave propagation at arbitrary angle, reflection by perfect conductor for arbitrary angle incidence, reflection and transmission by perfect dielectric for arbitrary angle incidence , Brewaster angle, critical angle, application for fiber optic.
7. Transmission line : comparison between plane wave propagating in unbounded medium and one that propagating in two-conductors transmission line, sinusoidal analysis of transmission line, reflection on transmission line due to tandem connection, matching impedance circuit by using single and double stub, VSWR concept and its usage for determining unknown impedance.
8. Waveguide : basic concept, equations derivation, resonant frequency, cut-off frequency, waveguide mode, rectangular waveguid.
9. Antenna : Physical aspect of radiation, electrically short antenna, basic parameters of antenna, linear-wire antennas.
Luaran (Outcomes)
a. Kemampuan untuk mengaplikasikan matematika, sains, dan rekayasa.
c. Kemampuan untuk merancang sebuah sistem, komponen, atau proses untuk memenuhi kebutuhan yang diinginkan dalam batasan konstrain yang realistik, seperti ekonomi, lingkungan, sosial, politik, kesehatan dan keselamatan, kelayakan manufaktur, dan keberlanjutan.
e. Kemampuan untuk mengidentifikasi, memformulasikan, dan memecahkan masalah-masalah kerekayasaan.
Matakuliah Terkait
MA2074 Matematika Teknik II Prasyarat ET2000 Medan Elektromagnetika Prasyarat Kegiatan Penunjang
Pustaka
3. M. F. Iskander, Electromagnetic fields and waves, Prentice‐Hall, Inc 1992.
4. S. M. Wentworth, Fundamentals of electromagnetics with engineering applications, 1st ed., Wiley 2005.
Panduan Penilaian
UAS 40%, UTS 40%, Lain‐lain (PR, Quiz) 20%
Catatan Tambahan
Mg# Topik Sub Topik Capaian Belajar Mahasiswa Sumber Materi
1
Gelombang datar menumbuk perbatasan secara tegak lurus
Konsep dasar dari pantulan dan transmisi, koefisien refleksi dan transmisi pada gelombang datar yang merambat melewati 2 buah medium berbeda, mekanisme pantulan dan penerusan oleh konduktor sempurna
Mahasiswa memahami konsep dasar pantulan oleh medium yang berbeda , mahasiswa memahami dan mampu menurunkan persamaan gelombang datar yang dipantulkan oleh konduktor sempurna, mahasiswa memahami konsep gelombang berdiri sempurna dan tidak sempurna
[Reference 1, Ch. 5]
[Reference 2, Ch. 5]
2
Gelombang datar menumbuk perbatasan secara tegak lurus
Gelombang datang yang menumbuk tegak lurus medium dielektrik sempurna : konsep pembelokan pada gelombang.
Mahasiswa mampu menerapkan syarat batas untuk menurunkan persamaan gelombang datar yang menumbuk tegak lurus dielektrik sempurna,
[Reference 1, Ch. 5]
[Reference 2, Ch. 5]
3
Gelombang datar menumbuk perbatasan secara tegak lurus
Mekanisme pantulan dan penerusan pada gelombang datar yang merambat melewati banyak medium : solusi analitis dan grafis (Smith chart)
Mahasiswa memahami konsep koefisien refleksi di sembarang titik dan konsep impedansi medan total pada medium serta mampu menurunkan secara matematis maupun grafis nilai dari koefisien tersebut total untuk mendapatkan harga total medan pada setiap medium yang terlibat dalam perhitungan
[Reference 1, Ch. 5]
[Reference 2, Ch. 5]
4
Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang
Konsep bidang fasa konstan pada gelombang datar untuk mendapatkan persamaan gelombang datar yang memiliki arah rambat tidak sejajar dengan sumbu pada koordinat Cartesian.
Mahasiswa mampu menurunkan persamaan gleombang datar yang memiliki arah rambat tidak sejajar dengan sumbu pada koordinat Cartesian dengan mengugnakan konsep bidang fasa konstan
[Reference 1, Ch. 6]
[Reference 2, Ch. 5]
5
Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang
Pantulan oleh konduktor sempurna, penerapan syarat batas pada hukum Maxwell untuk mendapatkan hukum Snellius
Mahasiswa memahami prinsip pemisahan medan listrik yang normal maupun tangential terhadap plane of incidence dan mampu menerapkan syarat batas pada kedua kasus diatas untuk tumbukan gelombang dengan konduktor sempurna
[Reference 1, Ch. 6]
[Reference 2, Ch. 5]
6
Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang
Penurunan persamaan gelombang pantul dan gelombang yang diteruskan oleh dielektrik sempurna
Mahasiswa mampu menurunkan persamaan gelombang pantul dan gelombang yang diteruskan oleh dielektrik sempurna. Mahasiswa memahami konsep pembelokkan pada gelombang datar.
[Reference 1, Ch. 6]
[Reference 2, Ch. 5]
7
Gelombang datar menumbuk perbatasan dengan membentuk sudut sembarang
Sudut Brewster, sudut kritis, aplikasi pada pada serat optik, konsep pantulan dan penerusan gelombang oleh medium yang merugi
Mahasiswa memahami definisi dari sudut Brewster dan sudut kritis dan mahasiswa mampu melakukan perhitungan untuk gelombang yang menumbuk secara semmbarang medium yang merugi
[Reference 1, Ch. 6]
[Reference 2, Ch. 5]
8
Saluran transmisi
Saluran transmisi : Analogi gelombang datar yang merambat pada medium bebas dengan gelombang datar pada saluran transmisi 2 konduktor, analisa sinusoidal pada saluran transmisi,
Mahasiswa memahami bahwa persamaan gelombang datar pada saluran transmisi yang terdiri atas dua konduktor identik dengan persamaan gelombang datar yang merambat pada medium yang tidak dibatasi
[Reference 1, Ch. 7]
[Reference 2, Ch. 6]
9
Saluran transmisi
Mekanisme pantulan pada saluran transmisi yang dipasang secara tandem, analisa ketidaksempurnaan konektor pada rangkaian.
Mahasiswa memahami konsep pantulan pada sambungan di saluran transmisi dan mengerti pengaruh ketidaksempurnaan konektor pada sambungan
[Reference 1, Ch. 7]
[Reference 2, Ch. 6]
10
Saluran transmisi
Kelemahan rangkaian penyesuai impedansi dengan menggunakan transformator
/4, rangkaian penyesuai impedansi menggunakan satu potongan saluran transmisi.
Mahasiswa mampu mendesain rangkaian penyesuai impedansi /4 yang dapat diimplementasikan, dan juga mendesain rangkaian penyesuai impedansi dengan stub tunggal yang paling baik.
[Reference 1, Ch. 7]
[Reference 2, Ch. 6]
11
Saluran transmisi
Rangkaian penyesuai impedansi menggunakan dua potongan saluran transmisi, konsep VSWR dan
penggunaannya untuk mencari harga impedansi.
Mahasiswa mampu mendesain rangkaian penyesuai impedansi impedansi dengan stub ganda yang paling efektif, mahasiswa mampu menghitung impedansi di suatu titik berdasar data VSWR pada saluran transmisi.
[Reference 1, Ch. 7]
[Reference 2, Ch. 6]
12 Bumbung Gelombang
Konsep dasar, penurunan persamaan Maxwell, syarat batas, bumbung gelombang persegi, mode TM : frekuensi resonansi, frekuensi cut‐off dan mode pada bumbung gelombang.
Mahasiswa memahami konsep dasar persamaan Maxwell dan
penurunannya untuk bumbung gelombang dan syarat batasnya, mampu menentukan parameter‐
parameter dan mode TM dari bumbung gelombang.
[Reference 1, Ch. 8]
[Reference 2, Ch. 7]
13 Bumbung Gelombang
Mode TE : frekuensi resonansi, frekuensi cut‐off dan mode pada bumbung gelombang, dan aplikasi dari bumbung gelombang pada serat optik
Mahasiswa memahami konsep dasar persamaan Maxwell dan
penurunannya untuk bumbung gelombang persegi pada mode TE, serta memahami aplikasi dari bumbung gelombang.
[Reference 1, Ch. 8]
[Reference 2, Ch. 7]
14 Bumbung Gelombang Konfigurasi medan listrik dan medan magnet pada bumbung gelombang persegi, pencatuan
Mahasiswa memahami cara penggambaran konfiguraasi medan listrik dan medan magnit untuk berbagai mode pada bumbung
[Reference 1, Ch. 8]
[Reference 2, Ch. 7]
bumbung gelombang gelombang persegi serta mampu mengugnakan gambar tersebut untuk melakukan pencatuan pada bumbung gelombang.
15 Antena
Aspek fisik dari radiasi, radiasi dari elemen dipole pendek, parameter dasar antenna, pengenalan antenna kawat
Mahasiswa memahami definisi dari radiasi dan cara gelombang lepas dari antenna, serta memahami proses penurunan hukum Maxwell untuk mendapat persamaan medan listrik dan medan magnet dari antenna.
[Reference 1, Ch. 9]
[Reference 2, Ch. 8]